Cellulose-etherCellulose-ethers worden gemaakt van cellulose door middel van een etherificatiereactie met een of meerdere etherificatiemiddelen en droog malen. Afhankelijk van de verschillende chemische structuren van de ethersubstituenten kunnen cellulose-ethers worden onderverdeeld in anionische, kationische en niet-ionische ethers. Ionische cellulose-ethers omvatten voornamelijk carboxymethylcellulose-ethers (CMC); niet-ionische cellulose-ethers omvatten voornamelijk methylcellulose-ether (MC) en hydroxypropylmethylcellulose-ether (HPMC) en hydroxyethylcellulose-ether (HC). Niet-ionische ethers worden verder onderverdeeld in wateroplosbare ethers en olieoplosbare ethers en worden voornamelijk gebruikt in mortelproducten. In aanwezigheid van calciumionen is ionische cellulose-ether onstabiel, waardoor het zelden wordt gebruikt in droge mortelproducten met cement, gehydrateerde kalk en andere cementachtige materialen. Niet-ionische wateroplosbare cellulose-ethers worden veel gebruikt in de bouwmaterialenindustrie vanwege hun suspensiestabiliteit en waterbindende eigenschappen.
1. Chemische eigenschappen van cellulose-ether
Elke cellulose-etherHet heeft de basisstructuur van cellulose – de gedehydrateerde glucosestructuur. Bij de productie van cellulose-ether worden de cellulosevezels eerst verhit in een alkalische oplossing en vervolgens behandeld met etherificatiemiddelen. De vezelachtige reactieproducten worden gezuiverd en vermalen tot een uniform poeder met een bepaalde fijnheid.
Tijdens het productieproces van MC wordt uitsluitend methaanchloride als veretheringsmiddel gebruikt; naast het gebruik van methaanchloride bij de productie vanHPMCEpoxypropyleen wordt ook gebruikt om hydroxypropylsubstituenten te verkrijgen. Verschillende cellulose-ethers hebben verschillende methyl- en hydroxypropylsubstitutiegraden, wat van invloed is op de organische oplosbaarheid van de cellulose-etheroplossing, de thermische geleringstemperatuur en andere eigenschappen.
2. Toepassingsscenario's van cellulose-ether
Cellulose-etherHet is een niet-ionisch, semi-synthetisch polymeer met wateroplosbare en oplosmiddeloplosbare eigenschappen, en de effecten ervan variëren in verschillende industrieën. In chemische bouwmaterialen heeft het bijvoorbeeld de volgende samengestelde effecten:
① Waterbindend middel ② Verdikkingsmiddel ③ Egaliserende eigenschap ④ Filmvormende eigenschap ⑤ Lijm
In dePVCIn de industrie wordt het gebruikt als emulgator en dispergeermiddel; in de farmaceutische industrie is cellulose een type bindmiddel en materiaal voor vertraagde afgifte, en juist vanwege de vele samengestelde effecten is het toepassingsgebied ervan ook zeer breed. Hieronder zullen we ingaan op de gebruiksmethoden en functies van cellulose-ether in verschillende bouwmaterialen.
(1) In latexverf:
In de latexverfindustrie is het noodzakelijk om te kiezenhydroxyethylcelluloseDe algemene specificatie voor gelijke viscositeit is RT30000-5000 cps, wat overeenkomt met de HBR250-specificatie. De referentiedosering ligt over het algemeen rond de 1,5 ‰ - 2 ‰. De belangrijkste rol van hydroxyethylcellulose in latexverf is verdikking, het voorkomen van pigmentgelering, het bijdragen aan de pigmentdispersie, de stabiliteit van de latex, het verbeteren van de viscositeit van de componenten en het bijdragen aan de egalisatieprestaties van de constructie. Hydroxyethylcellulose is gemakkelijk te gebruiken, lost op in koud en warm water en wordt niet beïnvloed door de pH-waarde. Het kan veilig worden gebruikt tussen een pH-waarde van 2 en 12. De volgende drie methoden worden gebruikt: I. Direct toevoegen tijdens de productie: Bij deze methode moet hydroxyethylcellulose van het vertraagde type worden gekozen, met een oplostijd van meer dan 30 minuten. De gebruiksstappen zijn als volgt: ① Doe een afgemeten hoeveelheid zuiver water in een container met een krachtige roerder; ② Begin met roeren op lage snelheid en blijf roeren. Voeg tegelijkertijd langzaam en gelijkmatig hydroxyethyl toe aan de oplossing. ③ Blijf roeren tot alle deeltjes nat zijn. ④ Voeg andere additieven en alkalische additieven toe. ⑤ Roer tot alle hydroxyethyl volledig is opgelost. Voeg vervolgens de overige componenten uit de formule toe en maal tot het eindproduct is verkregen. II. Bereiding van moederloog voor gebruik: Bij deze methode kan een instant moederloog worden gekozen die een schimmelwerende werking heeft op cellulose. Het voordeel van deze methode is de grote flexibiliteit en de mogelijkheid om de moederloog direct aan latexverf toe te voegen. De bereidingswijze is hetzelfde als bij stap ① tot en met ④. III. Bereiding van papachtige substanties voor toekomstig gebruik: Omdat organische oplosmiddelen slechte oplosmiddelen (onoplosbaar) zijn voor hydroxyethyl, kunnen deze oplosmiddelen worden gebruikt om papachtige substanties te bereiden. De meest gebruikte organische oplosmiddelen zijn de organische vloeistoffen in de emulsieverfformule, zoals ethyleenglycol, propyleenglycol en filmvormende middelen (zoals diethyleenglycolbutylacetaat). De hydroxyethylcellulose, vergelijkbaar met rijstpap, kan direct aan de verf worden toegevoegd en vervolgens geroerd tot deze volledig is opgelost.
(2) Bij het schrapen van muurplamuur:
Momenteel wordt milieuvriendelijke, waterbestendige en schrobvaste kit in de meeste Chinese steden algemeen gewaardeerd. De afgelopen jaren is er echter een tekort ontstaan aan bouwlijm op basis van formaldehyde, wat schadelijk is voor de gezondheid. Deze bouwlijm werd geproduceerd door de acetalreactie van polyvinylalcohol met formaldehyde. Daarom wordt dit materiaal geleidelijk uitgefaseerd en vervangen door producten op basis van cellulose-ether, wat bijdraagt aan de ontwikkeling van milieuvriendelijke bouwmaterialen. Cellulose is momenteel het enige beschikbare materiaal. Waterbestendige kit kan worden onderverdeeld in twee typen: droge poederkit en kitpasta. Over het algemeen worden gemodificeerde methylcellulose en hydroxypropylmethylcellulose gebruikt, met een viscositeit van doorgaans tussen de 30.000 en 60.000 cps. De belangrijkste functie van cellulose in kit is het vasthouden van water, het hechten en het smeren. Door de verschillende samenstellingen van plamuur van diverse fabrikanten – sommige bevatten grijs calcium, licht calcium, wit cement, enz., terwijl andere gipspoeder, grijs calcium, licht calcium, enz. bevatten – verschillen de specificaties, viscositeit en de hoeveelheid cellulose die in de twee formules wordt toegevoegd. Over het algemeen ligt de aanbevolen hoeveelheid ongeveer 2 ‰ - 3 ‰. Bij het aanbrengen van plamuur met een afschraapmechanisme, is er sprake van een zekere waterabsorptie van het muuroppervlak (het waterabsorptiepercentage van bakstenen muren is 13%, en dat van beton 3-5%). In combinatie met externe verdamping kan te snel waterverlies van de plamuur leiden tot scheuren of afbladderen, waardoor de sterkte van de plamuur afneemt. Het toevoegen van cellulose-ether lost dit probleem op. De kwaliteit van het vulmateriaal, met name de kwaliteit van het grijze calcium, is echter ook van cruciaal belang. Door de hoge viscositeit van cellulose verbetert het ook het drijfvermogen van de plamuur, voorkomt het doorzakken tijdens het aanbrengen en is het gemakkelijker en minder arbeidsintensief om te schrapen. De cellulose-ether in de poederplamuur moet in de fabriek op de juiste manier worden toegevoegd. De productie en het gebruik zijn relatief eenvoudig en het vulmateriaal en de additieven kunnen gelijkmatig met het droge poeder worden gemengd. Het aanbrengen is ook relatief gemakkelijk en de hoeveelheid water die ter plaatse nodig is, hangt af van de hoeveelheid die wordt gebruikt.
(3) Betonmortel:
Om de uiteindelijke sterkte van betonmortel te bereiken, is het essentieel dat het cement volledig gehydrateerd is. Vooral tijdens bouwprojecten in de zomer, wanneer het waterverlies van betonmortel snel verloopt, worden er vaak maatregelen genomen om de hydratatie te behouden door water toe te voegen. Deze methode leidt echter tot waterverspilling en ongemak tijdens de werkzaamheden. Het probleem is dat het water zich alleen aan de oppervlakte bevindt, terwijl de interne hydratatie nog niet volledig is. De oplossing voor dit probleem is het toevoegen van cellulose als waterbindend middel aan betonmortel. Meestal wordt gekozen voor hydroxypropylmethylcellulose of methylcellulose met een viscositeit van 20.000 tot 60.000 cps en een toevoegingshoeveelheid van 2% tot 3%. Hiermee kan het waterbindend vermogen worden verhoogd tot meer dan 85%. Het droge poeder wordt gelijkmatig gemengd met de mortel en vervolgens wordt er water bij gegoten.
(4) Bij het pleisteren met gips, het verlijmen met gips en het afkitten met gips:
Met de snelle ontwikkeling van de bouwsector neemt ook de vraag naar nieuwe bouwmaterialen dagelijks toe. Door het groeiende milieubewustzijn en de voortdurende verbetering van de bouwefficiëntie hebben cementgebonden gipsproducten zich snel ontwikkeld. De meest voorkomende gipsproducten zijn momenteel pleistergips, hechtgips, ingebed gips, tegelbindmiddel, enzovoort. Gipspleister is een hoogwaardig materiaal voor het bepleisteren van binnenmuren en dakplaten. De muren die ermee worden bepleisterd, zijn fijn en glad, zonder afbladderend poeder en hechten stevig aan de ondergrond, zonder scheuren of afbladderen, en hebben een brandwerende functie. Hechtgips is een nieuw type bindmiddel voor lichte bouwplaten, gemaakt van gips als basismateriaal waaraan verschillende verstevigingsmiddelen zijn toegevoegd. Het is geschikt voor het verlijmen van verschillende anorganische bouwmaterialen voor muren en heeft de kenmerken van niet-giftig, geurloos, snelle uitharding, snelle hechting en sterke binding. Het is een ondersteunend materiaal voor de bouw van platen en blokken. Gipsvoegvuller is een vulmateriaal voor kieren tussen gipsplaten, en tevens een reparatievuller voor muren en scheuren. Deze gipsproducten hebben een reeks verschillende functies. Naast gips en verwante vulstoffen spelen de toegevoegde cellulose-etheradditieven een dominante rol. Omdat gips wordt onderverdeeld in watervrij gips en hemihydraatgips, hebben de verschillende soorten gips verschillende effecten op de eigenschappen van het product. Verdikking, waterretentie en vertragingseigenschappen bepalen daarom de kwaliteit van gipsbouwmaterialen. Een veelvoorkomend probleem bij deze materialen is het ontstaan van holvorming en scheuren, waardoor de oorspronkelijke sterkte niet wordt bereikt. Om dit probleem op te lossen, is het noodzakelijk om het juiste cellulosetype en de juiste methode voor het gebruik van vertragingsmiddelen te kiezen. In dit verband wordt doorgaans methylmethyl of hydroxypropylmethyl gekozen met een dichtheid van 30.000 tot 60.000 cps, met een toevoegingshoeveelheid van 1,5% tot 2%. Cellulose richt zich onder andere op zijn waterretentie-, vertragings- en smerende eigenschappen. Het is echter niet mogelijk om cellulose-ether als vertrager in dit proces te gebruiken; het is noodzakelijk om citroenzuur als vertrager toe te voegen om het mengsel te kunnen gebruiken zonder de initiële sterkte aan te tasten. De waterretentie verwijst over het algemeen naar de hoeveelheid natuurlijk waterverlies zonder externe waterabsorptie. Als de muur droog is, zorgt de waterabsorptie en natuurlijke verdamping van het basisoppervlak ervoor dat het materiaal te snel water verliest, wat ook kan leiden tot holtes en scheuren. Deze gebruikswijze is voor het mengen van droog poeder. Raadpleeg de bereidingswijze voor oplossingen als u een oplossing wilt maken.
(5) Isolatiemortel
Isolatiemortel is een nieuw type isolatiemateriaal voor binnenmuren in noordelijke regio's. Het is een wandmateriaal dat bestaat uit isolatiemateriaal, mortel en lijm. Cellulose speelt een belangrijke rol in de hechting en het verhogen van de sterkte van dit materiaal. Over het algemeen wordt methylcellulose met een hoge viscositeit (ongeveer 10.000 eps) gekozen, met een dosering van doorgaans 2 ‰ tot 3 ‰. De toepassing is door middel van droog poeder mengen.
(6) Grensvlakmiddel
De interface-agent moet zijnHPMCDe hardheid van de lijm moet 20.000 cps zijn, en de lijm voor tegels moet meer dan 60.000 cps zijn. Bij het hechtmiddel moet de nadruk liggen op een verdikkingsmiddel, dat de treksterkte en de weerstand tegen scheuren verbetert. Gebruik een waterbindend middel bij het verlijmen van de tegels om te voorkomen dat ze snel loslaten door waterverlies.
3. Situatie in de industriële keten
(1) Upstream-industrie
De belangrijkste grondstoffen die nodig zijn voor de productiecellulose-etherDe grondstoffen omvatten geraffineerd katoen (of houtpulp) en enkele veelgebruikte chemische oplosmiddelen, zoals epoxypropaan, chloormethaan, vloeibare alkali, alkalische vlokken, ethyleenoxide, tolueen en andere hulpstoffen. De toeleveranciers in deze industrie zijn onder andere bedrijven die geraffineerd katoen en houtpulp produceren, evenals enkele chemische bedrijven. De schommelingen in de prijzen van de bovengenoemde belangrijkste grondstoffen zullen een wisselende invloed hebben op de productiekosten en de verkoopprijs van cellulose-ether.
De kosten van geraffineerd katoen zijn relatief hoog. Neem bijvoorbeeld cellulose-ether van bouwkwaliteit: gedurende de verslagperiode bedroeg het aandeel van de kosten van geraffineerd katoen in de verkoopprijs van cellulose-ether van bouwkwaliteit respectievelijk 31,74%, 28,50%, 26,59% en 26,90%. De schommelingen in de prijzen van geraffineerd katoen beïnvloeden de productiekosten van cellulose-ether. De belangrijkste grondstof voor de productie van geraffineerd katoen is katoenvezel. Katoenvezel is een bijproduct van het katoenproductieproces en wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van producten zoals katoenpulp, geraffineerd katoen en nitrocellulose. Er is een significant verschil in de gebruikswaarde en het gebruik van katoenvezel en katoen, en de prijzen ervan liggen aanzienlijk lager dan die van katoen, maar er is wel een zekere correlatie met de schommelingen in de katoenprijzen. De prijsschommelingen van katoenvezel beïnvloeden de prijs van geraffineerd katoen.
De drastische schommelingen in de prijzen van geraffineerd katoen zullen een wisselende impact hebben op de beheersing van de productiekosten, de productprijzen en de winstgevendheid van bedrijven in deze sector. Gezien de hogere prijzen voor geraffineerd katoen en de relatief lagere prijzen voor houtpulp, kan houtpulp, om de kosten te drukken, worden gebruikt als vervanging en aanvulling op geraffineerd katoen, met name voor de productie van cellulose-ethers met een lagere viscositeit, zoals farmaceutische en voedingsmiddelenkwaliteit cellulose-ethers. Volgens gegevens van het Chinese Bureau voor de Statistiek bedroeg het katoenteeltgebied in China in 2013 4,35 miljoen hectare en de nationale katoenproductie 6,31 miljoen ton. Volgens statistische gegevens van de Chinese Vereniging voor de Cellulose-industrie bedroeg de totale productie van geraffineerd katoen door de belangrijkste binnenlandse katoenproducenten in 2014 332.000 ton, met een ruime aanvoer van grondstoffen.
De belangrijkste grondstoffen voor de productie van grafietgebaseerde chemische apparatuur zijn staal en grafietkoolstof. De prijs van staal en grafietkoolstof vormt een groot deel van de productiekosten van grafietgebaseerde chemische apparatuur. Prijsschommelingen van deze grondstoffen hebben dan ook een zekere invloed op de productiekosten en de verkoopprijs van grafietgebaseerde chemische apparatuur.
(2) Situatie van de downstream cellulose-etherindustrie
Cellulose-etherHet product, dat als "industrieel mononatriumglutamaat" wordt beschouwd, heeft een laag gehalte aan additieven en een breed scala aan toepassingen, met downstream-industrieën verspreid over diverse sectoren van de nationale economie.
Normaal gesproken hebben de bouw- en vastgoedsector een zekere invloed op de groei van de vraag naar cellulose-ether van bouwkwaliteit. Wanneer de binnenlandse bouw- en vastgoedsector relatief snel groeit, neemt de vraag naar cellulose-ether van bouwkwaliteit op de binnenlandse markt snel toe. Wanneer de groei van de binnenlandse bouw- en vastgoedsector vertraagt, neemt de vraag naar cellulose-ether van bouwkwaliteit op de binnenlandse markt af, waardoor de concurrentie in deze sector heviger wordt en bedrijven onder druk komen te staan om te overleven.
Sinds 2012 is er, in de context van een vertraging in de binnenlandse bouw- en vastgoedsector, geen significante schommeling in de vraag naar cellulose-ether van bouwkwaliteit op de binnenlandse markt. De belangrijkste redenen hiervoor zijn: ten eerste is de binnenlandse bouw- en vastgoedsector groot en de totale marktvraag relatief groot; de belangrijkste afnemers van cellulose-ether van bouwkwaliteit zijn geleidelijk uitgebreid van economisch ontwikkelde regio's en steden van de eerste en tweede categorie naar de centrale en westelijke regio's en steden van de derde categorie, waardoor het potentieel en de ruimte voor groei van de binnenlandse vraag zijn vergroot; ten tweede vertegenwoordigt de hoeveelheid cellulose-ether die wordt toegevoegd een klein deel van de kosten van bouwmaterialen en is de hoeveelheid die een individuele klant gebruikt klein. Klanten zijn verspreid, wat gemakkelijk kan leiden tot een rigide vraag. De totale vraag op de downstreammarkt is relatief stabiel; ten derde is de verandering in de marktprijs een belangrijke factor die de vraagstructuur van cellulose-ether van bouwkwaliteit beïnvloedt. Sinds 2012 is de prijs van cellulose-ether van bouwkwaliteit aanzienlijk gedaald, wat heeft geleid tot een aanzienlijke prijsdaling van producten in het midden- en hogere segment. Dit heeft meer klanten aangetrokken, de vraag naar deze producten doen toenemen en de marktruimte en prijsmarge voor gangbare producten onder druk gezet.
Het ontwikkelingsniveau en de groeisnelheid van de farmaceutische industrie beïnvloeden de vraag naar cellulose-ether van farmaceutische kwaliteit. De verbetering van de levensstandaard en de ontwikkeling van de voedingsmiddelenindustrie stimuleren de marktvraag naar cellulose-ether van voedingskwaliteit.
6. Ontwikkelingstrend van cellulose-ether
Door de structurele verschillen in de marktvraag naar cellulose-ether is een situatie ontstaan waarin bedrijven met verschillende sterke punten naast elkaar kunnen bestaan. Als reactie op deze duidelijke structurele differentiatie in de marktvraag hebben binnenlandse fabrikanten van cellulose-ether gedifferentieerde concurrentiestrategieën ontwikkeld, gebaseerd op hun eigen sterke punten, en tegelijkertijd effectief ingespeeld op de ontwikkelingstrends en -richtingen van de markt.
(1) Het waarborgen van de stabiliteit van de productkwaliteit blijft het belangrijkste concurrentievoordeel voor cellulose-etherbedrijven.
Cellulose-etherHet vertegenwoordigt een relatief klein deel van de productiekosten in de meeste downstreambedrijven in deze industrie, maar heeft een aanzienlijke impact op de productkwaliteit. De high-end klantengroep wil formule-experimenten uitvoeren voordat ze een bepaald merk en model cellulose-ether gebruiken. Nadat een stabiele formule is ontwikkeld, is het meestal niet eenvoudig om producten van andere merken te vervangen, en er worden ook hogere eisen gesteld aan de kwaliteitsstabiliteit van cellulose-ether. Dit fenomeen is prominenter in high-end sectoren zoals binnenlandse en buitenlandse grootschalige bouwmaterialenproducenten, farmaceutische hulpstoffen, voedingsadditieven, PVC, enz. Om de concurrentiepositie van producten te verbeteren, moeten productiebedrijven ervoor zorgen dat de kwaliteitsstabiliteit van verschillende batches geleverde cellulose-ether gedurende lange tijd behouden blijft, om een goede reputatie op de markt op te bouwen.
(2) Het verbeteren van het niveau van de producttoepassingstechnologie is de ontwikkelingsrichting van binnenlandse cellulose-etherbedrijven.
Met de steeds verder ontwikkelde productietechnologie van cellulose-ether is een hoger niveau van toepassingstechnologie gunstig voor bedrijven om hun algehele concurrentievermogen te versterken en stabiele klantrelaties op te bouwen. Bekende cellulose-etherbedrijven in ontwikkelde landen hanteren voornamelijk een concurrentiestrategie van "gericht op grote, hoogwaardige klanten en het ontwikkelen van downstream-toepassingen en -gebruik".cellulose-etherToepassingen en gebruiksformules, en het configureren van productreeksen op basis van verschillende toepassingsgebieden om het gebruiksgemak voor de klant te vergroten, en het stimuleren van de vraag vanuit de downstreammarkt. De concurrentie tussen cellulose-etherbedrijven in ontwikkelde landen is verschoven van product naar toepassingstechnologie.
Geplaatst op: 31 augustus 2023